SFB 1319: Extremes Licht zur Analyse und Kontrolle molekularer Chiralität (ELCH)
Coordinator
Professor Dr. Thomas Baumert ; Professor Dr. Arno Ehresmann
Grant period
2018 -
Funding body
Deutsche Forschungsgemeinschaft
DFG
Identifier
G:(GEPRIS)328961117
Note: Molekulare Chiralität - die Tatsache, dass links- und rechtshändige Versionen eines Moleküls in fast allen physikalischen Eigenschaften gleich sind, sich aber in ihrem chemischen und biologischen Verhalten unterscheiden - ist eine intellektuelle Herausforderung für die gesamten Naturwissenschaften und spielt eine wichtige Rolle in der Medizin. ELCH konzentriert sich auf fundamentale Aspekte der Chiralität, in dem ein Forschungszentrum etabliert wurde, das ein mikroskopisches quantenmechanisches Verständnis chiraler Moleküle in der Gasphase erreichen will. Wir setzen fortschrittlichste Werkzeuge der experimentellen und theoretischen Atom- und Molekülphysik und der Quantenoptik (AMO) ein, um Chiralität von Einzelmolekülen zu untersuchen, zu kontrollieren und zu steuern. Durch elektromagnetische Strahlung sprechen wir Elektronen und Kerne der Moleküle an und schaffen ein einzigartiges lichtgetriebenes Gasphasenlabor für Physik chiraler Moleküle. Zunehmende Kooperationen in FPs 1 und 2 ermöglichten wichtige Schritte hin zu ELCH‘s vier Langfristzielen, die wir in FP3 weiter gehen: (i) Die Kombination von partieller Coulombexplosion mit Photoelektronenzirkulardichroismus (PECD) ermöglicht die Bestimmung absoluter molekularer Konfigurationen und deren Korre-lation zu PECD. (ii) Höchstauflösende Laserspektroskopie wurde als neues Instrument zur Enantiomerenüberschussbestimmung realisiert. Sie ist auf Racemate und Konformerengemische anwendbar. (iii) Die enantioselektive Anregung eines Racemats ist Voraussetzung für die chirale Aufreinigung. Hierfür wurden grundlegende Experimente durchgeführt, die in Kombination mit der Theorie einen großen Schritt hin zur vollständigen Enantiomerentrennung darstellen. (iv) Der Nachweis, dass Laserspektroskopie an kurzlebigen radioaktiven Molekülen möglich ist und eine deutlich erhöhte spektrale Auflösung, eröffnet neue Möglichkeiten für fundamentale physikalische Experimente zur schwachen Wechselwirkung, da paritätsverletzende Wechselwirkungen mit der Ordnungszahl stark zunehmen. ELCH wird in FP3 nun auch Moleküle in definierten Umgebungen untersuchen um neue enantiosensitive Observablen zu identifizieren und den Einfluss von Umgebungen auf bekannte Observablen zu untersuchen. Neben den wissenschaftlichen Zielen verfolgen wir drei weitere Ziele. Strategisches Ziel ist, die AMO-Physik an den beteiligten Standorten zu stärken.
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